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数字密码锁实验报告

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1．设置三个正确的密码键，实现按密码顺序输入的电路。密码键只有按顺序输入后才能输出
密码正确信号。
2．设置若干个伪键，任何伪键按下后，密码锁都无法打开。
3．每次只能接受四个按键信号，且第四个键只能是“确认”键，其他无效。
4．能显示已输入键的个数（例如显示 * 号）。
5．第一次密码输错后，可以输入第二次。但若连续三次输入错码，密码锁将被锁住，必须系
统操作员解除（复位）。

二、设计方案
1.方案原理图：

2. 基本原理：
输入按键，当密码键按正确循序按下，密码信号输入D触发器构成的移位寄存器，输入正
确时信号从Q1移到Q3 ，Q3为“1”时输出密码正确信号，亮绿灯显示正确，否则信号传递失
败，灯不亮。按键同时用74164记录按键个数，无论密码键还是伪键，每次按键都产生一个脉
冲，输出一个按键信号使一盏灯亮。当最后位按键（第四位）不是“确认键”时，亮起红灯提
示，重新按键。

输
入
控
制

伪码键
密码键
确认键

按键个数计数
74LS164
复位

返回键
复位
键值锁存
密码顺序判别

亮灯显示
输
出
控
制

亮灯
报警

密码
正确
扩展部分：当连续三次输入错码，74164计数电路输出错误信号，亮起红灯报警，同时使
用与门控制使密码锁被锁住，此时必须系统操作员解除（复位）。

3.设计方案比较：
按键个数计数电路我们考虑了两个方案。一是：74164记录按键个数，二是由D触发器构
成移位寄存器计数。D触发器计数需使用更多元件，且增加电路复杂程度，使安全性稳定性大
大降低，故我们最终选择了74164移位寄存器记录按键个数。

三、单元电路设计计算
1、本电路主要包含四部分，分别是密码电路、按键个数计数电路、错误输入计数电路和防抖
电路。

2、密码电路（硬件固化密码）
1）工作原理
当密码键按正确顺序按下，密码正确信号从Q1移到Q3，Q3为‘1’时表示密码正确输
入。

2）D触发器7474N工作原理
真值表：
时序图：

3）电路图
本部分由4个D触发器和6个开关构成。其中前三个D触发器分别代表密码的三
位，第四个D触发器是确认键。六个开关中前三个是密码【1】、【2】、【3】，第四
个是确认键【space】，第五和第六个是伪码键【4】、【5】。只有按顺序输入【1】、
【2】、【3】、【space】时才有高电平信号从第四个D触发器输出，说明密码正确，
如果密码错误或者没有输入确认键将无法开锁，第四个D触发器输出信号为低电平。
下图为密码部分电路：

电路分析:

3、按键个数计数电路（集成的移位寄存器）
1）工作原理
无论是密码键还是伪键，每次按键都要产生一个脉冲。
2）74ls164并出移位寄存器工作原理

真值表：
时序图：
复位清“0” 复位清“0”

3）电路图

芯片74LS164，其功能是8位移位寄存器，8端口为时钟脉冲控制端，9端口为清零
端口，3、4、5、6、10、11、12、13端口为输出端。当A、B为高电平时，8端输入一
个脉冲信号，使QA口输出高电平，每输入一个时钟脉冲信号，移位一次。8端口的时钟
脉冲信号3个密码键和两个伪码键的按钮发出的，每输入一个密码或伪码键，都会产生
一个时钟信号送入74LS164的时钟脉冲端。从而使与3、4、5口相连的LED信号灯依次
点亮，最后按下确认键。连续输入四个密码而不按下确认键，QD口输出高电平，报警灯
亮。每按一次确认键，8端口接受一个脉冲，当连续输入错误三次，5口变为高电平，
报警灯也会亮起。

下面为计数电路部分：

4、错误输入计数电路
输入到74164移位寄存器组成的计数电路中，每来一个脉冲，就后移一次，5端口接报警
信号。复位键接入异步清零端清零，当按下复位键C，图中两个开关均为报警灯清零键，若输
入3个以上按键并不按确认键则用左侧A开关清零，若输入错误三次则需要由内部人员用右侧
C开关对左侧红色报警灯进行清零。


5、防抖电路：
通常我们使用的按键是每个键都是一个常开开关电路。计数器计数速度非常快,按键、
触点等接触时易多次接通和断开的现象。我们感觉不到，但计数器却都记录了下来。如我
们只按了一下1，计数器却记录了3次。

面对这个问题，我们设计了防抖电路，如下。

选择合适的电阻R和电容C, 并联电容，利用电容C的放电延时，保证电容C两端的充电
电压不会超过非门的开启电压。再经过施密特反相器整形之后就得到了没有毛刺的脉冲，实现
平波输入。

四、仿真及结果：
输入过程：
每按一个键无论正确密码还是伪键，左上角就亮起一个黄色小灯计数。

各按键结果情况
1.按序输入正确密码及确认键，结果右上角绿灯亮起，显示解锁成功。
2.输入4位密码无确认键，结果左上角红色小灯亮起，提示输入错误。可输入者自行清除，
重新输入。
3.前两次输入3位错误密码及确认键，结果右上角绿灯不亮，显示解锁失败。
4.三次输入3位错误密码及确认键，结果左上角红灯亮起，显示解锁失败，且密码锁被锁死，
无法再次输入。需要系统操作员解除（复位）

仿真结果显示实现了各主要指标及要求。
备注：仿真时由于multisim提供的是理想环境，故防抖电路未画入其中。

五、完整电路图

六、元器件清单表
D触发器：芯片7474一片；移位寄存器：芯片74164一片；施密特反相器：芯片7414一
片；或门芯片7432一片；非门:芯片7404一片；与门7：芯片7408一片；若干个电阻、电容
及按键。

十、参考文献
[1] 李晓辉.数字电路与逻辑设计.北京:国防工业出版社,2012
[2] 吴敏 张晨彧 戴雷.电工电子实验与仿真.安徽:安徽人民出版社,2007
[3] 康华光.电子技术基础模拟部分(第五版).北京:高等教育出版社,2013
[4] 张庆双.实用电子电路200例[M].北京:机械工业出版社,2003
[5]
[6] admin.

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数字密码锁课程设计报告

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嵌入式系统课程设计报告数字密码锁摘要电子数字密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作，从而控制机械开关的闭合，我们采取的是单片机，它具有超大规模集成电路技术，有极强的数据处理功能，I/O口多。

以它为核心设计的密码锁，结构小，功能强，现在很多单位甚至家里的各个家用电器，还有保险箱都需要它。

目录1设计内容及要求 (3)2系统的设计 (3)2.1系统设计结构图 (3)2.2系统的工作原理说明 (4)3系统硬件设计 (4)3.1使用到的元器件列表 (5)3.2系统各模块简介 (5)4电路程序设计 (6)4.1软件总设计流程图 (6)4.2各模块具体实现 (7)附录1设计总体电路图 (12)附录2数字密码锁源程序 (13)1设计内容及要求1、任务设计一多位电子密码锁2、要求1）设计一多位电子密码锁，输入密码用“F”表示，输入密码正确，绿灯亮（或显示其他标志、蜂鸣器替代），输入密码错误，红灯亮（或显示其他标志、蜂鸣器替代）2）具有确定键和取消键，在未确定之前可以取消，重新输入3）连续输入三次错误密码，红灯闪烁，报警电路动作，键盘锁定4）具有密码重置功能5）具有等待操作时间限制功能，超过限定时间报警6）显示北京时间2系统的设计2.1系统设计结构图如下图所示，本设计的真题原理框图如下所示：图1 硬件系统的总体结构图2.2系统的工作原理说明本系统采用ADuc848单片机为核心的系统，加以4×4矩阵键盘、LED、蜂鸣器等。

矩阵键盘分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、Enter、Change、Conform、delete。

系统开始显示北京时间，按Enter后提示输入密码lcd显示“Enterplease”；输入密码过程中每输入一个密码屏幕上显示一个“*”，当密码输入完毕按下“confirm”键时，若输入密码与设定的密码相同，即密码正确，液晶屏显示为“OK！”提示锁打开，同时蜂鸣器响；若密码不正确，LED显示电路显示提示“wrong”，蜂鸣器响，若连续3次输入不正确，则发出警报声同时锁定键盘。

北邮数字电路综合实验报告

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数字电路综合实验报告简易智能密码锁一、实验课题及任务要求设计并实现一个数字密码锁，密码锁有四位数字密码和一个确认开锁按键，密码输入正确，密码锁打开，密码输入错误进行警示。

基本要求：1、密码设置：通过键盘进行4 位数字密码设定输入,在数码管上显示所输入数字。

通过密码设置确定键（BTN 键）进行锁定。

2、开锁：在闭锁状态下，可以输入密码开锁，且每输入一位密码，在数码管上显示“-”，提示已输入密码的位数。

输入四位核对密码后，按“开锁”键，若密码正确则系统开锁，若密码错误系统仍然处于闭锁状态，并用蜂鸣器或led 闪烁报警。

3、在开锁状态下，可以通过密码复位键（BTN 键）来清除密码，恢复初始密码“0000”。

闭锁状态下不能清除密码。

4、用点阵显示开锁和闭锁状态。

提高要求：1、输入密码数字由右向左依次显示，即：每输入一数字显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有数字向左移动一位。

2、密码锁的密码位数（4~6 位）可调。

3、自拟其它功能。

二、系统设计2.1系统总体框图2.2逻辑流程图2.3MDS图2.4分块说明程序主要分为6个模块：键盘模块，数码管模块，点阵模块，报警模块，防抖模块，控制模块。

以下进行详细介绍。

1.键盘模块本模块主要完成是4×4键盘扫描，然后获取其键值，并对其进行编码，从而进行按键的识别，并将相应的按键值进行显示。

键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出高电平，在读入输出的行值时，通常高电平会被低电平拉低，当当前位置为高电平“1”时，没有按键按下，否则，如果读入的4行有一位为低电平，那么对应的该行肯定有一个按键按下，这样便可以获取到按键的行值。

同理，获取列值也是如此，先输出4列为高电平，然后在输出4行为低电平，再读入列值，如果其中有哪一位为低电平，那么肯定对应的那一列有按键按下。

实习报告电子密码锁设计

实习报告电子密码锁设计

实习报告：电子密码锁设计一、实习背景及目的随着科技的不断发展，电子产品在日常生活中扮演着越来越重要的角色。

电子密码锁作为一种安全技术防范产品，具有安全性高、成本低、功耗低、易操作等优点，已广泛应用于家庭、办公室、银行等领域。

本次实习旨在了解并掌握电子密码锁的设计原理，提高自己在电子技术方面的实际操作能力。

二、实习内容与过程1. 了解电子密码锁的原理电子密码锁的核心部分是密码控制器，它通过接收键盘输入的密码，与设定的密码进行比较，根据比较结果控制电路或芯片的工作。

在本实习中，我们采用51单片机作为密码控制器，通过矩阵键盘输入密码，利用数码管显示密码输入情况。

2. 设计电路图根据实习要求，设计电子密码锁的电路图。

电路主要包括51单片机、矩阵键盘、数码管、报警电路、电源等部分。

矩阵键盘用于输入密码，数码管用于显示密码输入情况，报警电路用于提示密码错误，电源为整个电路提供稳定的电压。

3. 编写程序使用C语言编写程序，实现电子密码锁的功能。

程序主要包括主函数、键盘扫描函数、数码管显示函数、报警函数等。

主函数负责初始化硬件设备，循环调用键盘扫描函数，接收并显示密码输入情况。

键盘扫描函数用于检测矩阵键盘按键状态，数码管显示函数负责在数码管上显示输入的密码，报警函数则在密码错误时发出报警。

4. 调试与优化在Proteus仿真软件中进行电路仿真，调试程序。

在仿真过程中，发现键盘输入与数码管显示部分存在问题，通过修改程序代码，解决了这些问题。

同时，对程序进行优化，提高了运行效率。

5. 实物焊接与测试根据电路图，购买元器件，进行实物焊接。

焊接完成后，对电子密码锁进行测试，验证其功能是否符合预期。

在测试过程中，发现报警功能存在问题，经过排查，发现是报警电路部分出现问题，重新焊接后，问题得到解决。

三、实习收获与体会通过本次实习，我对电子密码锁的设计原理和实际操作有了更深入的了解。

在设计过程中，我学会了如何根据实际需求，运用所学知识，设计出符合要求的电路图和程序。

四位数字密码锁

四位数字密码锁

数字电路基础实验设计报告班级：521姓名：李世龙学号：2010052106设计题目：四位数字密码锁指导老师：张光普四位密码锁一设计任务：通过组合逻辑电路来实现四位密码锁功能。

当输入正确的密码时LED灯亮但蜂鸣器不响，输入错误密码时ＬＥＤ灯不亮但蜂鸣器响。

当关闭密码锁开关时无论输入什么样的密码LED灯都亮蜂鸣器都响。

密码的输入由开关的闭合与断开控制高低电平进行密码的输入。

二设计原理：开关J1，J2, J3，J4通过接低电平或者接入高电平进行密码的输入，J5为密码锁的开关当它接入高低电平来控制密码锁是否工作。

其他的门电路来实现密码锁转换功能。

真值表J5 J1 J2 J3 J4 ＬＥＤBUZZER0 ×××× 1 11 0 0 0 0 0 11 0 0 0 1 0 11 0 0 1 0 0 11 0 0 1 1 ０１1 0 1 0 0 0 11 0 1 0 1 0 11 0 1 1 0 0 11 0 1 1 1 0 11 1 0 0 0 0 11 1 0 0 1 0 11 1 0 1 0 0 11 1 0 1 1 0 11 1 1 0 0 １０1 1 1 0 1 0 11 1 1 1 0 0 11 1 1 1 1 0 1三测量和调试结果：当J5接入电平密码锁处于非工作状态无论输入密码是什么ＬＥＤ灯都会亮起，蜂鸣器会一直响。

当Ｊ５接入高电平时密码锁处于正常工作状态，当输入正确的密码１１００时即Ｊ１，Ｊ２接入高电平Ｊ３，Ｊ４接入低电平时ＬＥＤ灯会亮但蜂鸣器不会响，当输入其他密码时均为错误密码ＬＥＤ灯不亮蜂鸣器会响。

按照设计原理图接好电路后发现输入正确的密码LED灯会亮，但输入错误的密码和密码锁处于非工作状态时蜂鸣器不响。

通过对电路的检查发现蜂鸣器的正负接反了重新改正电路，电路正常工作设计任务完成四参考文献【1】阎石.数字电子技术基础.第五版.北京：高等教育出版社。